5G移动通信网络关键技术综述

为适应未来海量移动数据的爆炸式增长,加快新业务新应用的开发,第五代移动通信(fifth generation mobile communication network,5G)网络应运而生.目前,国内外已经逐渐明确了5G的愿景和需求,如何将现有技术和多种潜在的新技术进行融合以实现5G网络成为下一步的研究与发展重点.面向未来5G的技术发展,介绍5G的概念、应用场景以及终端用户对5G的相关需求;然后,重点阐述5G在无线网络方面具有发展前景的10大关键技术,包括:超密集异构网络、自组织网络、D2D (device-to-device)通信、M2M (machine-to-machine)通信、软件定义无线网络、信息中心网络、内容分发网络、移动云计算、软件定义网络/网络功能虚拟化、情景感知技术.给出了每种技术的基本概念或原理,以及应用到5G网络时潜在的研究问题.最后概述了5G的发展趋势及存在的难点.     

4G移动通信中的SA技术

随着对通信业务范围和业务速率要求的不断提高,人们已经把目光越来越投向第四代移动通信系统中,而智能天线就是4G的关键技术之一.文章就SA的基本概念、基本原理及其分类作了介绍,并在此基础上分析研究了阵列天线是如何实现波达方向估计的.     

大规模MIMO系统能效优化算法研究综述

随着移动用户数与高速数据业务应用的快速增长,满足下一代网络更高频效和能效需求的大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)技术成为5G的研究热点。天线数目的增加,导致大规模MIMO系统的能耗也将急剧增加。优化大规模MIMO系统能效以实现绿色通信成为5G资源管理的一项重要研究课题。针对该问题,对大规模MIMO能效优化算法进行了综述与展望。介绍了大规模MIMO系统能效模型,综述了大规模MIMO系统能效优化算法研究现状,包括基于天线选择的能效优化、基于功率分配的能效优化、频效和能效的折中和多参数联合优化能效;探讨了学术界在大规模MIMO系统能效优化算法上的重要研究成果;总结了当前研究中存在的主要问题,展望了大规模MIMO系统能效优化未来的研究趋势。     

6G移动通信:愿景、关键技术和系统架构

随着各类通信业务的快速发展以及新型应用需求的不断出现,用户应用对网络覆盖、数据传输速率及端到端时延提出更高要求.第6代(sixth generation,6G)移动通信系统将满足完全连接智能数字世界需求,实现网络全覆盖、高度智能化及网络安全性的全面提升.6G将支持多种无线接入技术的深度融合,通过对更高频段的高效利用、对...     

智能天线技术及应用

当前，3G技术业已成熟，商用在即．其中智能天线是第三代移动通信系统中的关键技术之一，文章简要地介绍了智能天线的基本原理和系统组成，同时分析了智能天线技术的优点和它在3G中的应用．     

基于遗传算法的TD-LTE多目标站址选址方法

为了有效地扩大基站无线覆盖范围,吸收更多的用户和话务量,降低建设成本,提高收益,实现科学的基站选址,提出了一种适应于TD-LTE网络的高效的、智能的4G无线网络规划方法,通过综合考虑4G网络的同频干扰、正交频分复用(OFDM)、小区边缘速率、参考信号强度(RSRP)和基站站址密度等,建立一个以建设成本、覆盖率和容量为目标的多目标组合优化规划模型;并采用加入局部搜索的遗传算法进行智能求解。仿真结果表明该模型不但能够求出以最少的成本建设最大覆盖的网络方案,而且能够求出每个建设基站的天线类型、天线挂高和小区类型;同时加入局部搜索后的算法速度得到明显的提高。     

LTE-U与WiFi在非授权频段的共存方案研究

无线数据业务的快速增长给有限的频谱资源带来新的挑战.在当前的各种提高频谱效率方案中,LTE-U(LTE in unlicensed spectrum,LTE-U)通信系统获得了全球运营商的广泛认可.作为5G关键技术之一,LTE-U运用载波聚合技术(carrier aggregation,CA)借助于非授权频段对数据业务进行分流,以达到提高网络数据传输速率、频谱利用率和增强用户移动性的目的.然而,由于LTE-U和WiFi系统接入技术的不同,如何解决两个系统之间的和谐共存成为LTE-U系统能否在非授权频段上使用的关键.对LTE-U的相关背景知识、工作模式、载波聚合技术、LTE-U设计要点进行介绍.指出当前LTE-U和WiFi在共存问题上面临的挑战,并对当前LTE-U和WiFi系统在非授权频段上共存的解决方案进行阐述分析和对比.对未来LTE-U和WiFi系统共存的研究方向进行了展望.     

第四代移动通信系统的研究

文章首先描述了第四代移动通信系统的产生背景、概念和特点,然后介绍了第四代移动通信系统的网络架构及其关键技术,最后讨论了发展第四代移动通信所面临的问题。面对日益增长的移动数据传输需求,支持高速大容量移动数据传输服务的第四代移动通信技术将会有很大的发展前景。     

现代计算机网络发展

计算机工业的迅速发展，标志着人类社会进入了以信息技术为主导的知识经济时代。计算机网络的研究和发展，特别是Ｉｎｔｅｍｅｔ在全球的推广和应用，对全世界科学、经济和社会产生了重大影响。随着网络应用的深入，许多基于网络的新型应用应运而生，对计算机网络的研究提出了新的挑战。本文在回顾计算机网络研究和发展的基础上，探讨了计算机网络发展的基本方法和支持新型应用的计算机网络关键技术。     

园区网环境中部署P2P网络的关键技术探讨

资源共享技术一直是网络研究的重点,对等网(P2P)由于其动态、开放等特性在提高资源利用率方面具有明显的优势,是一种真正的分布式解决方案.文章分析了P2P网络结构、资源定位等主要的P2P技术,结合园区网的特点,讨论了在园区网环境中部署P2P系统时网络结构、中间件平台及激励机制等关键技术的选择.     

计算机网络安全问题与对策探讨

计算机网络安全问题是广泛的,又是复杂的,从其涉及的范围、影响力的大小、使用的手段或技术、产生的原因等不同角度可以划分出很多研究分支,具体的研究方式、研究手段又有所不同.从硬件环境、网络协议、操作系统、应用软件、人为管理几个方面来对目前的计算机网络安全问题进行了初步探讨,并在此基础上讨论了相应的解决策略;最后,简要介绍了当前解决策略中的几项关键技术.     

5G时代的网络社会新特征与产业面临的挑战

5G技术将带来更广泛的人与物、物与物之间的连接,激发云计算、大数据和人工智能等技术的潜力,开启一个万物智能互联新时代。5G利用一系列的关键技术,如大规模天线、超密集组网和新型信道编码等,满足高速率、高可靠、低时延等应用需求,为工业、农业、交通和医疗等垂直行业领域的数字化、智能化奠定了基础,对社会经济的支持能力日益增强,成为优化经济结构、促进实体经济振兴的重要引擎。随着万物互联到来,一个全新的智能社会将出现在人们眼前,整个社会的生活、学习和工作方式都将发生变革。因此,对5G时代网络社会出现的新特征和面临的机遇挑战进行分析与论述具有非常重要的理论意义和实际价值。     

基于3G的虚拟企业关键技术研究

提出基于3G构建虚拟企业思想,分析了国内外的研究现状和发展趋势,指出了虚拟企业3G移动应用的关键技术,给出了3G虚拟企业移动平台参考模型.     

下一代无线通信技术对卫星通信系统的影响

下一代无线通信技术的飞速发展给整个电信产业带来技术变革的机遇.分析了目前下一代电信技术发展的现状;从3G阶段过渡至4G阶段的技术差异及其关键技术入手,阐述了在未来无线通信系统中,作为特殊通信方式的卫星通信所扮演的角色和需要做出的技术改进.通过分析B3G/4G关键技术和系统要求,描述了基于全IP系统中卫星通信的未来目标和演进方向.卫星通信网与多种地面业务传输网的相互连通.将成为地面业务传输网不可缺少的补充和延伸,并与地面通信网一起联合组成全球无缝覆盖的一体化式通信网.而卫星通信技术与其他传统技术或3G/4G技术相互融合将成为卫星通信发展的趋势.     

第五代移动通信网络体系架构及其关键技术

日益增长的数据流量以及智能终端的普及,导致第四代移动通信网络(4G)在容、速率、频谱等方面已经不能满足人们对网络的需求。基于此,第五代移动通信网络(5G)应运而生?在回顾移动通信近年来的发展历程的基础上,从网络部署场景、接入网?核心网三大块,总结出一种5G的网络架构,该架构具有大容量?高速率?低时延的特点?基于此架构,描述了5G的四大潜在关键技术:超密集异构部署、D2D(device to device)通信?大规模MIMO(multiple input multip leoutput)、绿色通信,同时叙述了未来研究存在的挑战。     

Femtocell关键技术研究及前景分析

对于移动通信网络来说，增加系统容量最可靠的方法是使发射器和接收器彼此靠近，这样可建立更高质量的无线链路，也更利于应用空间分集技术。在商用系统中使用类似方法将不可避免地涉及到部署更多的网络基础设施，类似方案包括微蜂窝、Wi-Fi、分布式天线或中继。Femtocell，即毫微小区或家庭基站，是一种更加物美价廉的替代方案。Femtocell一般由用户在家庭环境中安装使用，以获得更好的室内网络覆盖。该文对Femtocell网络技术的基本技术特点、国际标准化情况及运营商商用部署的挑战等问题进行了综合的分析，并对Femtocell未来的研究方向进行了分析建议。     

未来移动通信系统的网络移动性

分析了在未来移动通信系统中实现网络移动性的一些基本的需求，介绍了实现网络移动性的多种方案，包括由IETFNEMO工作组提出的基本方法，随后又介绍了一种可以实现路由优化的方法，最后总结了欧洲OverDRiVE计划对网络移动性的一些研究活动。     

一种基于介质基座的内置多频带4GLTE手机天线

提出了一种紧凑型内置多频段的4G LTE手机天线,天线辐射体由一个倒“L”贴片和一个阶梯型的折叠微带线的耦合结构构成.天线有3个工作频段:694～1 110 MHz、1 690～2 310 MHz和2 480～2 860 MHz,涵盖了LTE/GSM/UMTS等目前无线通信服务中正在使用的频率,也即能够支持当前大部分的2G/3G/4G通信网络.该天线使用单极子和电磁耦合的结构来实现多谐振点和大宽带,整个天线是印刷在介电常数为4.4的FR-4介质基座上,天线体积仅有40 mm×12.5 mm×5 mm,全向性的水平方向图、良好的增益和效率以及小型化的设计使得该天线在各类4G LTE移动终端上具有良好的应用前景.     

基于知识图谱的抽水蓄能专利信息挖掘与可视化研究

抽水蓄能技术被公认为是助力实现“碳达峰、碳中和”的重要技术。为深入了解抽水蓄能的技术核心,客观探讨目前该技术的研究现状和热点问题,利用Web of science的德温特专利数据库中的抽水蓄能技术专利进行计量分析。通过知识图谱的构建并结合复杂网络分析,探究抽水蓄能技术发展过程及专利的时空分布、整体前沿技术与热点技术、专利权人间协作情况和建造抽水蓄能电站时要考虑的重要因素。结果表明：首先,抽水蓄能领域大部分技术专利来自中国,目前的前沿研究是聚焦太阳能与抽水蓄能混合发电系统、平衡网络负载和如何减少或防止功率振荡等技术。其次,机构间合作网络是无标度网络,国家电网有限公司在其中扮演着非常重要的中介角色。最后,在进行抽水蓄能电站建设时要结合地势和当地丰富的清洁能源进行具体分析,注重相关设备技术的升级换代和运营管理技术的更新。     

面向海量机器类通信(mMTC)的无线接入控制

近年来,支持物联网(intemet of things,IoT)应用的机器类通信(machine-type communications,MTC)成为未来移动通信网络的重要业务组成部分.随着MTC对广域连接需求的快速增长,通过蜂窝网承载IoT应用成为必然的趋势,蜂窝物联网也成为下一代移动通信系统(5G)的重点技术之一.特别地,海量机器通信(massive MTC,mMTC)被定义为5G网络三大通用场景之一.传统的无线接入技术很难适应mMTC的需求,因此,面向mMTC的无线接入控制研究具有重要的研究意义.在简单介绍传统随机接入过程之后,总结分析了现有mMTC接入新技术,并指出现有技术方案在面对越来越复杂的应用场景下的局限性,而近年来兴起的基于人工智能(artificial intelligence,AI)的接入机制成了解决此问题最具潜力的技术方案之一.分析了AI用于接入控制的可行性,并提出了一种基于Q学习的mMTC智能接入点选择机制,为将来基于AI的mMTC接入控制研究提供新的思路和技术手段.